清华大学提出光电模拟芯片，算力达到3000余倍

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IT之家10月30日报道 据清华新闻网报道，清华大学自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方路副教授、乔飞副研究员联合攻关提出了一种“摆脱”摩尔定律的方法。 全新计算架构：光电模拟芯片，计算能力是目前高性能商用芯片的3000倍以上。

相关成果以长文（）的形式发表在《自然》杂志上，标题为“用于高速视觉任务的全芯片”（All-chip for high-）。

报道称，如果用车辆的运行时间来对比芯片中的信息流计算时间，那么这款芯片的出现相当于缩短了京广高铁8小时的运行时间至 8 秒。

据介绍，在这款小芯片上，清华大学研究团队创造性地提出了光电深度集成的计算框架。 它从最本质的物理原理出发，将基于电磁波空间传播的光学计算与基于基尔霍夫定律的纯模拟电子计算相结合，“摆脱”传统芯片架构中数据转换速度、精度和功耗的物理限制。 瓶颈在于突破单芯片上大规模计算单元集成、高效非线性、高速光电接口三大国际难题。

根据实测性能，光电融合芯片的系统级计算能力比现有高性能芯片架构提升数千倍。 在研发团队演示的智能视觉任务和交通场景计算中，测得光电融合芯片的系统级能效（单位能量可执行的运算次数）达到74.8 Peta-OPS/W，超过 400 万 Peta-OPS/W 的现有高性能芯片。 次。 说白了，现有芯片原本供电一小时的电量可以让它使用500多年。

此外，该芯片光学部分最小线宽仅为百纳米，而电路部分仅采用CMOS工艺，与采用7纳米工艺的高性能芯片相比，实现了几个数量级的性能提升。 同时，所用材料简单易得，成本仅为后者的十分之几。

清华大学戴琼海院士、方璐副教授、乔飞副研究员、吴嘉敏助理教授为本文的共同通讯作者。 博士学生陈一桐，博士学生 和韩旭博士为共同第一作者。 孟瑶博士、周天旷助理研究员、博士生李光普、范景涛研究员、魏琪副研究员共同参与了该研究。 该项目得到科技部2030年“新一代人工智能”重大专项和国家自然科学基金委基础科学中心项目的支持。

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